KR102158434B1 - Method and apparatus for determining the injected volume of fluid in the injection system of a vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 유체가 라인 시스템을 통해 분사 요소로 전달되는, 자동차의 분사 시스템에 의해 수행되는 분사 공정에서 유체의 분사된 체적을 결정하는 방법으로서, 제1 압력 센서의 출력 신호를 사용하여, 상기 분사 공정에 의해 야기된 압력 구배의 최대값의 발생 시간을 결정하는 단계; 상기 분사 공정에 의해 야기된 상기 압력 구배의 최대값의 발생 시간과 상기 분사 공정의 시작 시간 사이의 시간차를 형성하는 단계; 형성된 시간차를 사용하여 상기 라인 시스템에서 상기 유체의 전파 속력을 결정하는 단계; 상기 전파 속력을 사용하여 상기 라인 시스템의 강성을 결정하는 단계; 및 상기 라인 시스템의 결정된 강성을 사용하여 상기 유체의 분사된 체적을 결정하는 단계를 포함하는, 상기 유체의 분사된 체적을 결정하는 방법에 관한 것이다.The present invention is a method of determining an injected volume of a fluid in an injection process performed by an injection system of a vehicle, in which the fluid is delivered to an injection element through a line system, using an output signal of a first pressure sensor, the Determining a time of occurrence of the maximum value of the pressure gradient caused by the injection process; Forming a time difference between the generation time of the maximum value of the pressure gradient caused by the injection process and the start time of the injection process; Determining the speed of propagation of the fluid in the line system using the formed time difference; Determining the stiffness of the line system using the propagation speed; And determining the injected volume of the fluid using the determined stiffness of the line system.
Description
본 발명은 자동차의 분사 시스템에서 유체의 분사된 체적을 결정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for determining an injected volume of a fluid in an injection system of an automobile.
자동차에서 목표 연료 분사 체적을 결정하기 위한 중요한 파라미터는 요청된 토크이다. 이 요청된 토크는 운전자의 요청에 달려 있고, 가속 페달의 순간 위치에 관한 정보를 포함하는 신호를 출력하는 센서에 의해 결정된다. 목표 연료 분사 체적을 결정하기 위한 더 중요한 파라미터는 예를 들어, 순간 회전 속력, 순간 속도, 순간 엔진 부하 및 순간 엔진 온도이다. 목표 연료 분사 체적의 결정은 전술한 파라미터 및 다른 파라미터에 관한 정보를 공급받는 제어 유닛에 의해 수행된다.An important parameter for determining the target fuel injection volume in an automobile is the requested torque. This requested torque depends on the driver's request and is determined by a sensor that outputs a signal containing information about the momentary position of the accelerator pedal. More important parameters for determining the target fuel injection volume are, for example, instantaneous rotation speed, instantaneous speed, instantaneous engine load and instantaneous engine temperature. Determination of the target fuel injection volume is performed by a control unit that is supplied with information about the above-described parameters and other parameters.
자동차의 동작 동안 분사 공정의 범위 내에서 실제로 분사된 연료 체적에 관한 정보를 얻는 것이 중요하다.It is important to obtain information about the fuel volume actually injected within the scope of the injection process during operation of the vehicle.
SCR 촉매 변환기 시스템 및 MPI 분사 시스템(다점 분사 시스템)이라고 하는 것에서 분사 공정의 범위 내에서 실제로 분사된 연료 체적에 관한 정보를 얻는 것이 중요하다.In what are called SCR catalytic converter systems and MPI injection systems (multi-point injection systems), it is important to obtain information about the actual injected fuel volume within the scope of the injection process.
본 발명의 목적은 자동차의 분사 시스템에서 유체의 분사된 체적을 결정하기 위한 개선된 방법 및 개선된 장치를 제시하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an improved method and an improved apparatus for determining the injected volume of fluid in an injection system of an automobile.
이러한 문제점은 청구항 1에 주어진 특징을 갖는 방법에 의해 해결된다. 본 발명의 유리한 실시예 및 개선은 종속 청구항에 제시된다. 청구항 11의 주제는 자동차의 분사 시스템에서 유체의 분사된 체적을 결정하기 위한 장치이다.This problem is solved by a method having the features given in
유체가 라인 시스템(line system)을 통해 분사 요소로 전달되는, 자동차의 분사 시스템에서 유체의 분사된 체적을 결정하는 본 발명에 따른 방법은, 제1 압력 센서의 출력 신호를 사용하여 분사 공정에 의해 야기된 압력 구배(pressure gradient)의 최대값의 발생 시간을 결정하는 단계; 상기 분사 공정에 의해 야기된 상기 압력 구배의 최대값의 발생 시간과 상기 분사 공정의 시작 시간 사이의 시간차를 형성하는 단계; 형성된 시간차를 사용하여 상기 라인 시스템 내 유체의 전파 속력을 결정하는 단계; 상기 전파 속력을 사용하여 상기 라인 시스템의 강성(rigidity)을 결정하는 단계; 및 상기 라인 시스템의 결정된 강성을 사용하여 상기 유체의 분사된 체적을 결정하는 단계를 포함한다.The method according to the invention for determining the injected volume of fluid in an injection system of a vehicle, in which the fluid is delivered to the injection element via a line system, is achieved by the injection process using the output signal of the first pressure sensor. Determining a time of occurrence of the maximum value of the pressure gradient caused; Forming a time difference between the generation time of the maximum value of the pressure gradient caused by the injection process and the start time of the injection process; Determining a propagation speed of the fluid in the line system using the formed time difference; Determining a rigidity of the line system using the propagation speed; And determining the injected volume of the fluid using the determined stiffness of the line system.
상기 방법은 유리하게는, 예를 들어, 동작 동안 상기 시스템 내 온도 변화 또는 공기 함량의 변화로 인해 변하는 라인 시스템의 전체적인 강성을 분사된 유체 체적을 결정하는 동안에 고려하는 것을 보장한다. 그 결과, 분사 시스템의 동작 동안, 제어 유닛은 목표 분사 체적에 대한 새로운 값을 후속적으로 결정하는 동안 라인 시스템의 순간적인 전체 강성을 고려할 수 있다. 이것은 온보드(on-board) 진단에 기초하여 자동차의 순간 동작 조건에, 예를 들어, 순간적인 운전자의 요청에 유체의 목표 분사 체적을 더 잘 적응할 수 있게 한다.The method advantageously ensures that the overall stiffness of the line system, which varies due to, for example, a change in temperature or air content in the system during operation, is taken into account during the determination of the injected fluid volume. As a result, during operation of the injection system, the control unit can take into account the instantaneous overall stiffness of the line system while subsequently determining a new value for the target injection volume. This makes it possible to better adapt the target injection volume of the fluid to the instantaneous operating conditions of the vehicle based on on-board diagnostics, for example to the instantaneous driver's request.
본 발명의 다른 유리한 특징은 도면에 기초하여 하기 예시적인 설명으로부터 드러날 것이다. Other advantageous features of the invention will emerge from the following exemplary description based on the drawings.
도 1은 자동차의 분사 시스템에서 유체의 분사된 체적을 결정하기 위한 장치의 블록도;
도 2는 분사 공정의 시작 후 도 1에 도시된 라인의 시작 영역에서의 압력 프로파일을 도시하는 다이어그램;
도 3은 분사 공정의 시작 후 도 1에 도시된 라인의 종단 영역에서의 압력 프로파일을 도시하는 다이어그램;
도 4는, 본 발명에 따른 방법에서 및 시뮬레이션에 기초한 방법에서 가요성 라인(flexible line)이 존재할 때 및 강철 라인(steel line)이 존재할 때 유체 내 공기의 비율의 함수로서 결정된 분사 연료 체적을 도시하는 다이어그램; 및
도 5는 가요성 라인이 존재할 때 및 강철 라인이 존재할 때 유체 내 공기의 비율의 함수로서 강성을 도시하는 다이어그램.1 is a block diagram of an apparatus for determining an injected volume of fluid in an injection system of a motor vehicle;
Fig. 2 is a diagram showing the pressure profile in the start area of the line shown in Fig. 1 after the start of the injection process;
Fig. 3 is a diagram showing the pressure profile in the end region of the line shown in Fig. 1 after the start of the injection process;
Figure 4 shows the injection fuel volume determined as a function of the ratio of air in the fluid in the presence of a flexible line and in the presence of a steel line in the method according to the invention and in a simulation-based method. Diagram; And
5 is a diagram showing stiffness as a function of the proportion of air in the fluid when flexible lines are present and when steel lines are present.
도 1은 자동차의 분사 시스템에서 유체의 분사된 체적을 결정하기 위한 장치의 블록도이다. 이 분사 시스템은, 예를 들어, 유체 공급원(fluid source) 역할을 하는 공급 펌프로부터 유체 싱크(fluid sink) 역할을 하는 분사 밸브로 라인 시스템을 통해 우레아(urea) 용액을 공급하는 SCR 촉매 컨버터 분사 시스템이고, 이 분사 시스템에 의해 우레아 용액이 동작 동안 자동차의 배기 가스 트레인에 분사된다.1 is a block diagram of an apparatus for determining an injected volume of a fluid in an injection system of an automobile. This injection system is, for example, an SCR catalytic converter injection system that supplies urea solution through a line system from a supply pump serving as a fluid source to an injection valve serving as a fluid sink. The urea solution is injected into the exhaust gas train of the vehicle during operation by this injection system.
도시된 장치는 공급 펌프(2)에 의해 이용 가능하게 된 우레아 용액을 분사 밸브(3)로 공급하는 라인(1)을 라인 시스템으로서 갖는다. 공급 펌프(2)는 제어 유닛(4)에 의해 제어 신호(s1)에 의해 작동되고, 분사 밸브(3)는 제어 신호(s2)에 의해 작동된다.The device shown has as a line system a
라인(1)의 라인의 종단 영역에는 라인의 종단 영역 내 압력을 측정하기 위해 제공된 압력 센서(S1)가 제공되고, 이 압력 센서는 관련된 센서 신호(p1)를 제어 유닛(4)에 공급한다. 라인의 시작 영역에는 라인의 시작 영역 내 압력을 측정하기 위해 제공된 다른 압력 센서(S2)가 제공되고, 이 다른 압력 센서는 관련된 센서 신호(p2)를 제어 유닛(4)에 공급한다.In the end region of the line of the
제어 유닛(4)은, 유체 소스(2)를 위한 전술된 제어 신호(s1) 및 유체 싱크(3)를 위한 제어 신호(s2)를 결정하고, 메모리에 저장된 작업 프로그램, 라인의 시작과 라인의 종단에서의 압력에 관한 전술된 정보를 사용하여, 차량의 다른 파라미터에 관한 정보로부터, 및 저장된 특성 데이터를 사용하여 분사 공정의 범위 내에서 분사된 유체 체적(Vinj)을 결정하도록 설계된다.The
분사 공정의 범위 내에서 분사되는 유체 체적의 결정은 제어 유닛(4)에 의해 다음과 같이 수행된다:The determination of the volume of fluid to be injected within the scope of the injection process is carried out by the
제1 단계(ST1)에서, 압력 센서(S1)에 의해 결정된 압력 신호(p1)를 사용하여 분사 공정의 시작 시간(t1)이 획득된다. 이에 대한 대안으로서, 이 시간(t1)은 또한 전체 분사 공정을 제어하도록 설계된 제어 유닛(4)에 의해 이용 가능하게 될 수 있다.In the first step ST1, the start time t1 of the injection process is obtained using the pressure signal p1 determined by the pressure sensor S1. As an alternative to this, this time t1 can also be made available by a
이후, 제2 단계(ST2)에서, 압력 센서(S2)에 의해 결정된 압력 신호(p2)를 사용하여 분사 공정에 의해 야기된 압력 구배의 최대값의 발생 시간이 결정된다. 이를 위해, 제어 유닛(4)은 시간적으로 연속하는 압력 신호(p2)들의 차이 신호를 형성하고, 이들 차이 신호의 최대값을 결정하고, 이 최대 차이 신호의 발생 시간(t2)을 결정하며, 여기서 시간(t2)은 라인(1)의 입구 영역에서의 최대 압력 구배에 대응한다.Thereafter, in the second step ST2, the generation time of the maximum value of the pressure gradient caused by the injection process is determined using the pressure signal p2 determined by the pressure sensor S2. To this end, the
이후, 단계(ST3)에서 시간차(Δt)가 다음 관계에 따라 결정된다:Thereafter, in step ST3 the time difference Δt is determined according to the following relationship:
Δt = t2 - t1.Δt = t2-t1.
이 시간차는 분사 공정에 의해 야기된 압력 구배의 최대값의 발생 시간(t2)과 분사 공정의 시작 시간(t1) 사이의 시간차이다.This time difference is the time difference between the generation time t2 of the maximum value of the pressure gradient caused by the injection process and the start time t1 of the injection process.
후속 단계(ST4)에서, 라인 시스템에서 유체의 전파 속력(c시스템)은 제시된 시간차(Δt)를 사용하여 다음 관계에 따라 결정된다:In a subsequent step ST4, the speed of propagation of the fluid in the line system (c system ) is determined according to the following relationship using the given time difference (Δt):
c시스템 = ℓ/Δt,c system = ℓ/Δt,
여기서 ℓ은 라인(1)의 길이이다.Where ℓ is the length of the
이후, 필요하다면, 단계(ST5)에서, 고유 진동수(natural frequency)(f시스템)가 다음의 관계에 따라 결정된다:Thereafter, if necessary, in step ST5, the natural frequency (f system ) is determined according to the following relationship:
f시스템 = c시스템/2·ℓ.f system = c system /2·ℓ.
후속 단계(ST6)에서, 라인 시스템의 강성은 다음과 같이 결정된다:In a subsequent step ST6, the rigidity of the line system is determined as follows:
E시스템 = c시스템 2·ρ,E system = c system 2 ρ,
여기서 ρ는 유체의 밀도이다. 유체의 이러한 밀도는 다수의 전파 속력 각각에 대해 관련된 밀도 값을 저장하는 메모리로부터 얻어진다.Where ρ is the density of the fluid. This density of the fluid is obtained from a memory storing an associated density value for each of a number of propagation speeds.
이후, 단계(ST7)에서, 분사 공정에 의해 야기된 압력 강하(ΔP)는 다음과 같이 결정된다:Then, in step ST7, the pressure drop ΔP caused by the injection process is determined as follows:
Δp = p1 - p3,Δp = p1-p3,
여기서 p3은 라인의 시작 영역에서 및 분사 공정에 의해 야기된 압력 진동의 감쇠(decay) 후에 압력 센서(S2)에 의해 결정된 압력이다. 분사 공정에 의해 야기된 압력 진동의 이러한 감쇠는 분사 공정이 시작하고 나서 짧은 시간 경과 후에 이미 발생하였으므로, 그 결과 시스템의 동작 동안 분사 체적의 결정이 후속 분사 공정을 시작하기 오래 전에 수행되었을 수 있다. 그리하여, 목표 분사 체적으로부터 결정된 분사 체적이 벗어난 편차에 신속히 반응할 수 있어서, 후속하는 분사 공정 동안 목표 분사 체적으로부터 실제 분사 체적이 벗어나는 편차가 신속히 감소될 수 있다.Where p3 is the pressure determined by the pressure sensor S2 in the starting region of the line and after decay of the pressure vibration caused by the injection process. Since this attenuation of the pressure oscillations caused by the injection process has already occurred shortly after the injection process has started, as a result the determination of the injection volume during operation of the system may have been carried out long before the start of the subsequent injection process. Thus, it is possible to quickly react to a deviation from the determined injection volume from the target injection volume, so that the deviation from the actual injection volume from the target injection volume during a subsequent injection process can be rapidly reduced.
단계(ST8)에서, 분사 공정에 의해 야기되고 결정될 분사 체적에 대응하는 유체의 체적 감소가 이 압력 강하(Δp)로부터 다음 관계에 따라 결정된다:In step ST8, the volume reduction of the fluid caused by the injection process and corresponding to the injection volume to be determined is determined from this pressure drop Δp according to the following relationship:
Vinj = ΔV시스템 =(V총·Δp)/E시스템,V inj = ΔV system =(V total Δp)/E system ,
여기서 V총은 라인 시스템의 총 체적이다.Where V total is the total volume of the line system.
유체의 분사된 질량(minj)은 최종적으로 단계(ST9)에서 다음 관계에 의해 결정된다:The injected mass of the fluid (m inj ) is finally determined in step ST9 by the following relationship:
minj = Vinj·ρ.m inj = V inj ρ.
상기 수식에 의해 기술된 방법은 분사 공정의 범위 내에서 분사된 유체 체적(Vinj)을 라인의 시작과 종단에서 측정된 압력 신호, 분사 공정의 시작에 대한 지식, 및 유체의 밀도를 사용하여 결정할 수 있고, 여기서 측정된 압력 값은 분사 공정의 시작 시간과 분사 공정에 의해 야기된 압력 구배의 최대값의 발생 시간 사이의 시간차를 형성하는데 사용된다. 형성된 시간차는 라인 시스템에서 유체의 전파 속력을 결정하는 데 사용된다. 라인 시스템의 강성은 라인 시스템에서 유체의 전파 속력을 사용하여 결정된다. 유체의 분사된 체적은 최종적으로 라인 시스템의 결정된 강성을 사용하여 결정될 수 있다. 또한, 유체의 분사된 질량은 유체의 밀도를 사용하여 유체의 분사된 체적으로부터 결정될 수 있다.The method described by the above equation is to determine the injected fluid volume (V inj ) within the range of the injection process using the pressure signal measured at the start and end of the line, knowledge of the start of the injection process, and the density of the fluid. The pressure value measured here is used to form the time difference between the start time of the spraying process and the occurrence time of the maximum value of the pressure gradient caused by the spraying process. The formed time difference is used to determine the speed of propagation of the fluid in the line system. The stiffness of the line system is determined using the speed of propagation of the fluid in the line system. The injected volume of fluid can finally be determined using the determined stiffness of the line system. Also, the injected mass of the fluid can be determined from the injected volume of the fluid using the density of the fluid.
이러한 과정에 의해, 유리하게는, 분사 시스템의 동작 동안, 특히 라인 시스템의 온도 변동 및 또한 공기 함량의 변화로 인해 변하는 라인 시스템의 강성이 분사된 유체 체적의 결정 동안에 고려되고, 후속 분사 공정을 위한 제어 신호의 생성을 위해 고려될 수 있는 것이 보장된다. 분사된 유체 체적의 결정은 매우 짧은 시간에 수행될 수 있는데, 그 이유는 이 결정에 필요한 모든 정보가 분사 공정에 의해 야기된 압력 진동의 감쇠 후에는 이미 이용 가능하기 때문이다. 후속 분사 공정과의 시간 간격은 이 과정 동안 아무런 역할을 하지 않는다. 분사된 유체 체적의 결정은 분사 공정에 의해 야기된 제시된 압력 진동이 감쇠되자마자 단일 분사 공정 동안 수행될 수 있다.By this process, advantageously, the stiffness of the line system, which changes during operation of the injection system, in particular due to temperature fluctuations in the line system and also due to changes in the air content, is taken into account during the determination of the injected fluid volume, and for subsequent injection processes. It is ensured that it can be considered for the generation of the control signal. Determination of the injected fluid volume can be carried out in a very short time, since all the information necessary for this determination is already available after attenuation of the pressure oscillations caused by the injection process. The time interval with the subsequent spraying process does not play any role during this process. Determination of the injected fluid volume can be performed during a single injection process as soon as the suggested pressure oscillations caused by the injection process are damped.
도 2는 도 1에 도시된 라인의 시작 영역에서의 압력 프로파일을 예시하는 다이어그램을 도시한다. 이 다이어그램에서, 압력(p2)은 바(bar) 단위로 상측에 도시되고, 시간은 초 단위로 우측에 도시된다.FIG. 2 shows a diagram illustrating a pressure profile in the start region of the line shown in FIG. 1. In this diagram, the pressure p2 is plotted on the upper side in bars and the time is plotted on the right in seconds.
도 3은 도 1에 도시된 라인의 종단 영역에서의 압력 프로파일을 예시하는 다이어그램을 도시한다. 이 다이어그램에서 압력(p1)은 바 단위로 상측에 도시되고 시간은 초 단위로 우측에 도시된다.FIG. 3 shows a diagram illustrating a pressure profile in the end region of the line shown in FIG. 1. In this diagram, the pressure p1 is plotted on the top in bars and the time on the right in seconds.
도시된 예시적인 실시예에서, 각 경우 초기 상태로 7바의 레벨을 갖는 압력이 라인의 시작 영역과 라인의 종단 영역에 모두 존재한다.In the illustrated exemplary embodiment, in each case a pressure with a level of 7 bar as an initial state is present in both the start region of the line and the end region of the line.
이 초기 상태를 시작점으로 취하면, 제어 유닛(4)이 분사 밸브를 개방하는 제어 신호(s2)를 라인의 종단에 연결된 분사 밸브(3)에 출력하는 것에 의해 분사 공정이 제어 유닛(4)에 의해 트리거링된다.Taking this initial state as a starting point, the
그 결과, 라인(1)의 종단 영역에서 압력 강하가 발생하고, 이 압력 강하는 라인의 종단 영역에 위치된 압력 센서(S1)의 출력 신호에 기초하여 검출된다. 도 3에 도시된 바와 같은 압력 프로파일은 라인의 종단 영역에서 발생한다. 분사 공정의 시작 시간(t1)은 출력 상태(7)로부터 진행하여 압력 강하가 시작되자마자 발생된다.As a result, a pressure drop occurs in the end region of the
라인(1)의 시작 영역에서 분사 공정의 시작에 반응하여 발생하는 압력 프로파일이 도 2에 도시되어 있다. 이 압력 프로파일의 연속적인 압력 값은 서로 비교되어, 분사 공정에 의해 야기된 압력 구배의 최대값의 발생 시간(t2)이 결정된다. 이 시간(t2)은 도 2에서 특징지워진다.The pressure profile generated in response to the start of the injection process in the start region of
제어 유닛(4)은 분사 공정에 의해 야기된 압력 구배의 최대값의 발생 시간(t2)과 분사 공정의 시작 시간(t1) 사이의 시간차(Δt)를 형성한다.The
Δt = t2 - t1.Δt = t2-t1.
이어서, 제어 유닛(4)은 제시된 시간차(Δt)를 사용하여 라인(1)에서의 연료의 전파 속력을 결정한다. 다음 관계가 적용된다:Then, the
c시스템 = ℓ파이프/Δt.c system = ℓ pipe /Δt.
ℓ파이프는 여기서 라인(1)의 길이이다.ℓ pipe is the length of
다음 단계에서 전파 속력은 시스템의 고유 진동수를 계산하는 데 사용된다. 이것은 다음 관계를 통해 수행된다:In the next step, the propagation speed is used to calculate the natural frequency of the system. This is done through the following relationship:
f시스템 = c시스템/2·ℓ파이프.f system = c system /2·ℓ pipe .
또한, 제시된 전파 속력은 라인(1)의 강성을 결정하는 데 사용된다. 이것은 다음 관계에 의해 수행된다:Also, the suggested propagation speed is used to determine the stiffness of the
E시스템 = c시스템 2·ρ.E system = c system 2 ·ρ.
ρ는 여기서 연료의 밀도이다.ρ is the density of the fuel here.
이어서, 라인의 시작 영역에서 분사 공정에 의해 야기된 압력차가 결정된다. Then, the pressure difference caused by the injection process in the start region of the line is determined.
이것은, 압력 센서(S2)에 의해 압력(p3)을 측정하고 나서 압력 값(p1 및 p3)들 사이의 차이를 형성함으로써, 분사 공정에 의해 야기된 압력 진동의 감쇠 후에, 아직 후속 분사 공정의 시작 전에 이루어진다:This is achieved by measuring the pressure p3 by means of the pressure sensor S2 and then forming a difference between the pressure values p1 and p3, so that after attenuation of the pressure vibration caused by the injection process, the subsequent injection process is still started. Takes place before:
Δp = p1 - p3.Δp = p1-p3.
제시된 압력차(Δp) 및 결정된 강성(E시스템)은 분사 공정에 의해 야기되고 결정될 분사 체적에 대응하는 체적 감소를 결정하는데 사용된다:The given pressure difference (Δp) and the determined stiffness (E system ) are used to determine the volume reduction caused by the injection process and corresponding to the injection volume to be determined:
Vinj = ΔV시스템 =(V총·Δp)/E시스템.V inj = ΔV system =(V total Δp)/E system .
이러한 방식으로 결정된 분사 체적과 연료의 밀도는 최종적으로 분사된 연료 질량을 결정하는데 사용된다:The injection volume and fuel density determined in this way are used to finally determine the injected fuel mass:
minj = Vinj·ρ.m inj = V inj ρ.
다음 도 4 및 도 5는 각 경우에 시스템의 공기 함량(LG)의 함수로서, 분사 공정 동안 강성 라인의 특성과 대비한 가요성 라인의 다양한 특성을 보여준다. 가요성 라인은 강성이 비교적 낮은 라인인 것으로 이해된다. 강성의 라인은 강성이 높은 라인, 예를 들어, 강철 라인인 것으로 이해된다.Next, FIGS. 4 and 5 show the various characteristics of the flexible line compared to the characteristics of the rigid line during the spraying process as a function of the air content (LG) of the system in each case. It is understood that flexible lines are lines of relatively low stiffness. The rigid line is understood to be a rigid line, for example a steel line.
도 4는 본 발명에 따른 방법 및 시뮬레이션 동안, 가요성 라인이 존재할 때 및 강철 라인이 존재할 때 결정된 분사된 연료 체적(Vinj)을 예시하는 다이어그램을 도시한다. 이와 관련하여, 가요성 라인이 존재할 때 결정된 분사된 체적이 도 4a에 도시되어 있으며, 강철 라인이 존재할 때 분사된 체적이 도 4b에 도시되어 있으며, 여기서 유체 내 공기 함량(LG)은 각 경우에 우측에 도시된다. 실선은 여기서 시뮬레이션에 의해 분사된 유체 체적에 대해 결정된 값을 각각 나타내고, 일점쇄선은 본 발명에 따른 방법에 의해 결정된 값을 나타낸다.4 shows a diagram illustrating the injected fuel volume V inj determined during the method and simulation according to the invention, when a flexible line is present and when a steel line is present. In this regard, the injected volume determined when the flexible line is present is shown in Fig. 4A, and the injected volume when the steel line is present is shown in Fig. 4B, wherein the air content (LG) in the fluid is in each case It is shown on the right. The solid lines here each represent the values determined for the fluid volume injected by the simulation, and the dashed line represents the values determined by the method according to the invention.
도 4에 도시된 프로파일을 보면, 특히 다음 사항, 즉Looking at the profile shown in Fig. 4, in particular the following points, namely
- 결정된 분사된 유체 체적은 서로 다르다는 것,-That the determined injected fluid volumes are different,
- 결정된 분사된 유체 체적은 동일한 윤곽을 갖지만 강철 라인이 존재할 때는 서로 오프셋된다는 것, 및-The determined injected fluid volumes have the same contour but are offset from each other when steel lines are present, and
- 결정된 분사된 유체 체적은 가요성 라인이 존재할 때는 상이한 프로파일을 갖고, 프로파일은 증가하는 공기 함량(LG)에서 시뮬레이션이 수행될 때는 본질적으로 지수적으로 상승하고, 본 발명에 따른 방법이 사용될 때는 본질적으로 지수적으로 상승하지만 현저한 점프를 갖는다는 것이 명백하다.-The determined injected fluid volume has a different profile when flexible lines are present, the profile rises essentially exponentially when the simulation is performed at increasing air content (LG), and when the method according to the invention is used It rises exponentially, but it is clear that it has a significant jump.
도 5는 가요성 라인이 존재할 때(도 5a) 및 강철 라인이 존재할 때(도 5b) 유체 내 공기의 비율의 함수로서 강성을 예시하는 다이어그램을 도시한다. 이러한 다이어그램으로부터, 가요성 라인 시스템이 존재할 때 라인 시스템의 강성에 대한 공기 함량의 영향은 강성의 라인 시스템이 존재할 때와는 달라서, 분사된 유체 체적이 서로 다르다는 것을 또한 알 수 있다.5 shows a diagram illustrating stiffness as a function of the ratio of air in the fluid when a flexible line is present (FIG. 5A) and when a steel line is present (FIG. 5B ). From this diagram, it can also be seen that the effect of the air content on the stiffness of the line system when a flexible line system is present is different from when a rigid line system is present, so that the injected fluid volumes are different.
1: 라인
2: 공급 펌프
3: 분사 밸브
4: 제어 유닛
S1: 압력 센서
S2: 압력 센서
s1: 제어 신호
s2: 제어 신호
p1: 센서 신호, 압력 값
p2: 센서 신호, 압력 값1: line
2: feed pump
3: injection valve
4: control unit
S1: pressure sensor
S2: pressure sensor
s1: control signal
s2: control signal
p1: sensor signal, pressure value
p2: sensor signal, pressure value
Claims (11)
- 상기 라인 시스템의 시작 영역에서의 압력을 측정하는 제1 압력 센서(S2)에 의해 측정된 압력(p2)을 사용하여, 상기 분사 공정에 의해 상기 라인 시스템의 시작 영역에서 야기된 압력 구배의 최대값의 발생 시간(t2)을 결정하는 단계;
- 상기 분사 공정에 의해 야기된 상기 압력 구배의 최대값의 발생 시간(t2)과 상기 분사 공정의 시작 시간(t1) 사이의 시간차(Δt)를 형성하는 단계;
- 상기 형성된 시간차(Δt)와 상기 라인 시스템의 길이(ℓ)를 사용하여 상기 라인 시스템 내 유체의 전파 속력(c)을 결정하는 단계;
- 상기 전파 속력(c)을 사용하여 상기 라인 시스템의 강성(E시스템)을 결정하는 단계; 및
- 상기 라인 시스템의 결정된 강성(E시스템)을 사용하여 상기 유체의 분사된 체적(Vinj)을 결정하는 단계를 포함하는, 유체의 분사된 체적을 결정하는 방법.A method of determining the injected volume of fluid in an injection process performed by an injection system of a vehicle, in which the fluid is delivered to the injection element through a line system,
-Using the pressure p2 measured by the first pressure sensor S2, which measures the pressure in the starting area of the line system, the maximum of the pressure gradient caused in the starting area of the line system by the injection process Determining an occurrence time t2 of the value;
-Forming a time difference (Δt) between the occurrence time (t2) of the maximum value of the pressure gradient caused by the injection process and the start time (t1) of the injection process;
-Determining the propagation speed (c) of the fluid in the line system using the formed time difference (Δt) and the length of the line system (ℓ);
-Determining the stiffness (E system ) of the line system using the propagation speed (c); And
-Using the determined stiffness of the line system (E system ) to determine the injected volume (V inj ) of the fluid.
c = ℓ/Δt
식 중, c는 상기 전파 속력이고, ℓ은 상기 라인 시스템의 길이이고, Δt는 상기 분사 공정의 시작 시간과 상기 분사 공정에 의해 야기된 상기 압력 구배의 최대값의 발생 시간 사이의 시간차이다.The method of claim 1 or 2, wherein the propagation speed (C) of the fluid in the line system is determined according to the following relationship:
c = ℓ/Δt
Where c is the propagation speed, l is the length of the line system, and Δt is the time difference between the start time of the injection process and the occurrence time of the maximum value of the pressure gradient caused by the injection process.
Vinj =(V총·Δp)/E시스템
식 중, V총은 상기 라인 시스템의 총 체적이다.The method of claim 9, wherein the injected volume (V inj ) of the fluid is determined according to the following relationship:
V inj =(V total Δp)/E system
In the formula, V total is the total volume of the line system.
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